某电厂汽轮机基础大体积混凝土施工方案

大体积混凝土施工方案1、工程概况汽轮机基础底板几何尺寸为28米×14米×3.2米（大致尺寸），属大体积混凝土构件,其结构厚大,配筋密集,除满足一般混凝土的施工要求外,还应采取下列保证混凝土连续浇筑,控制温度应力,防止裂缝的技术措施.2、编制依据根据GB5024-2002砼结构工程施工质量验收规范；大体积砼施工规范工艺标准及要求；地基及基础工程质量验收规范要求及施工防护措施等编制本方案，并严格按照此方案执行，严格控制砼温差和温升，确保主厂房基础砼后期强度的发展。3、施工目的：大体积砼具有结构厚大、配筋密集、砼方量多、施工技术要求高等特点。一方面，由于大体积砼水泥水化热的作用和散热条件的限制,使砼在硬化初期中心产生很高的温度,而砼表面受气温影响而相对温度较低,形成内外温差,使砼内部产生压应力,表面产生拉应力;另一方面,由于大部分的大体积砼均为地下结构,当结构冷却时,受地基的约束较大,不能自由收缩，在结构中产生拉应力。当这两种因素引起砼内的拉应力超过一定限值时就会出现裂缝,危及结构。因此大体积砼除了满足普通砼施工要求外，关键要严格控制砼温差和温升。为充分利用砼的徐变特性，在砼降温的过程中应尽量降低降温速度，避免产生裂缝，保证砼质量，具体做法详见下面叙述。4、施工措施：4.1、控制大体积砼温度应力的主要措施有：、根据规范大体积砼施工应降低砼入模温度，使砼入模温度控制在14℃，计划在3月26日浇筑汽机底板及汽动给水泵底板，方量共为1147m3，强度等级为C30;现场最近5天的平均温度为10℃，气候满足大体积砼浇筑要求。、由于是地下结构，拆模后应立即回填土，以便砼得到长期养护。、由于大体积砼整体性要求高，必须连续浇筑一气呵成不致形成施工缝，为此采用由南向北即汽机基座大方向浇筑并采用斜面分层浇筑的方法（坡度不大于1/5）,见右图。每个浇筑层范围及厚度根据浇筑能力计算确定为250㎜，在满足不出现冷缝的条件下，尽可能扩大浇筑范围，有利散热。、选择合适的原材料，优先选用普通硅酸盐水泥，降低温度应力；选择合适配合比，减少水泥用量，掺加粉煤灰；选择大粒径级配良好的粗骨料，提高混凝土的性能；掺入缓凝减水剂及改善和易性的外加剂，减少水的用量，放慢水化凝结速度，使温度的升高不快不高；、改善和加强模内的通风，加速模内温度的散发加强施工中的温度控制在当前气温下，上面覆盖塑料薄膜一层，根据内外温差情况及加强草包覆盖养护，做好砼保温保湿养护，缓慢降温充分发挥砼的徐变特性。、设置测温点进行温度监测，测温点设置用支撑架立杆按排布置测温孔。根据现场布置编号，根据不同深度要求进行保护，防止砼或垃圾灌入。测温点每处设置三个不同深度的测点，即底面以上500㎜，每组间距根据实际情况确定，详见砼的测温。温度按以下指标控制：最高温升不大于300C，内表温差不大于250C，降温速度不大于1.50C/d，测温及记录由专人负责，浇筑后即开始测温记录，在升温阶段每小时测一次，浇筑完毕3天内每4小时测温一次，第3天到第8天每6小时测温一次，第8天到第15天每8小时测温一次，第15天到第30天每12小时测温一次，同时需测大气温度和砼表面温度并做好测温记录，认真绘制温度变化曲线图，当测温过程中发现内外温差接近250C时，应及时采取适当措施，一般采用保温保湿的方式养护；如果温差过大，我方将采取加大人力投入，控制好砼的表面温度，做好保温保湿等工作，详见大体积砼内外温差影响因素分析。各测温孔间距长方向为4000㎜、短方向间距为2500㎜；编号深度（米）编号深度（米）编号深度（米）编号深度（米）10.581150.5221.62191.616123131.6100.5170.5240.540.5111180.5251.651121.6191261.661.6130.5200.527170.5141211.6280.5、加强砼的早期养护，养护不少于14天，具体做法为：浇筑前，在外侧模板张挂草帘一道并与外侧模板尽可能的贴紧；浇筑后，在砼表面覆盖塑料布一道，其上再覆盖草袋两道，将钢管测温孔即散热孔外漏并保证通畅；派专人白天每一小时一次、夜间每三小时一次撒水保湿；并按上述方法做好测温工作。、砼初凝前进行二次抹压，砼二次压实抹光后，再用木刷子拉毛，以消除砼干缩、沉降和塑性收缩产生的表面裂缝，增加砼内部的密实度。在施工缝位置则用木抹子搓毛。模板应在7天以后拆除，地下结构，模板拆除后及时回填土，以利于砼的后期养护。做好混凝土保温保湿养护，缓慢降温，充分发挥混凝土的徐变特征。4.2、大体积钢筋混凝土结构浇筑后,由于结构表面系数小,体积大,水泥水化热量大,水化热聚集在内部不易散发,使混凝土内部温度逐渐升高,而表面散热甚快,形成较大的内外温差,内部产生压应力,内外温差大于20℃,混凝土表面易出现裂纹:混凝土内部逐渐冷却,产生收缩时,由于基底约束,接触处产生很大的拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,在约束接触处产生裂缝；混凝土早期降温过程中,由于内外降温速率不同,引起收缩裂缝,因此大体积混凝土施工中要控制温度应力是防止裂缝的关键。、大体积混凝土中心温度影响因素分析；.1、混凝土强度等级对混凝土中心温度影响；混凝土强度等级对混凝土中心温度影响较大,一般随混凝土强度等级的提高,混凝土中心温度也相应提高。.2、不同的水泥品种对混凝土中心温度影响；一般普通硅酸盐水泥每千克水泥发热量比矿渣水泥高,但普通硅酸盐水泥比矿渣水泥收缩小,导热效果好,对防止混凝土收缩裂缝有利。.3、水泥标号对砼中心温度影响；选用较低标号水泥配置同强度等级砼,对降低砼中心温度有利,本工程大体积砼选用42.5普通硅酸盐水泥。、大体积砼内外温差影响因素分析；.1大体积砼中心及表面温度随浇筑不同厚度而变化,厚度越大,中心温度越高,相对表面温差越大。一般砼每增加200MM时,其砼中心温度相对增加10%左右,表面温差增加2%。.2大体积砼中心温度及表面温度的温差随气温高低而变化,大气温度越低,内外温差越大;保温材料R值越小,内外温差越大;施工特别要做好保温覆盖工作,控制好砼降温速度,加强测温工作。如若温差过大将加大保温保湿力度，严格控制砼表面温度。 4.3、大体积砼施工技术要求:施工现场准备:.1生产区安装了120m砼搅拌站,并经调试合格,计量系统计算机控制;.2砼输送车2台,汽车泵1台（备用）,拖式泵1台,砼振捣器15支等机械设备齐全完好,满足大体积砼连续浇筑需要；.3测温措施用预埋钢管，温度计测量；.4保温所用塑料薄膜,草袋、采购备用；.5施工道路畅通,消防设施齐全；.6钢筋、水泥等原材料经复试检验合格；技术准备.1砼配合比设计已完.1.1原材料水泥:选用42.5R普通硅酸盐水泥;骨料:石子,砂子中不得含有机杂质,石子含泥量≤1%,砂含泥量≤3%,石子选用连续级配,粒经为5-31.5MM,砂子选用中砂或粗砂,控制最佳空隙率减少泌水。根据现时情况，砂子粒径在浇筑过程中可及时调配。外加剂:选用缓凝型减水剂木质磺酸钙外加粉煤灰。.2施工配和比砼配和比由试验室试验配确定,砂率控制在35%左右,砂经选择中砂;MX=2.3～3.水灰比小于0.53,塌落度12～16㎝。.3图纸会审:施工图纸必须经过会审,各专业及设备制造厂密切配合,在施工前解决预埋管,预埋件交差碰撞问题;仔细核对钢筋规格、等级、外形尺寸,提供定货数量,下发钢筋下料单,确保钢筋绑扎顺利进行..4及时组织业主、监理、设计进行钢筋隐蔽验收，办理验收单签字。.5组织参加施工的施工员、技术员、质量员、安全员及作业班组，外加剂参加人员、测温人员实验人员机械人员、认真学习规范进考试合格后方可上岗操作。.6制定施工管理制度：分三级、四级验收制度，材料报验制度。.7施工过程管理制度：分砼浇捣令制度，施工缝验收制度，成品保护制度，不合格品或质量事故处理制度，特殊工序过程所用设备、仪器、工具管理制度。.7.1质量奖罚制度、施工技术交底制度，钢材、砂石、水泥跟踪制度施工技术管理制度，技术档案标准化管理制度，计量管理制度，建材试验、施工试验管理制度，砼搅拌系统、称量装置管理制度，设计变更管理制度。4.4、大体积砼施工特点厚度大、体积大、要求连续浇筑，浇筑强度大，各专业工种须密切配合。4.5.浇筑方法：根据施工工艺总的要求及施工机械的配置，砼浇筑方向，齐头并进循序推进，逐层到顶的斜面分层施工方法，每层浇筑厚度为300㎜，使上下层砼浇筑停歇时间不超过初凝时间，砼振捣插点均匀连续，振捣从浇筑层下端开始逐渐上移，振捣时间为20秒左右，交接面分界处不漏振，自然流淌形成斜坡。砼振捣器的布置，根据砼自然流淌及振捣时形成的坡度，分前中后，三段布置砼振捣器，前面料口处布置一道，负责出口砼的振捣密实，中间及斜面中部布置两台，后面布置3台，确保下部砼密实，振捣时严格控制振动棒移动距离，特别要注意砼的入仓振捣，防止离析和漏振。为消除砼表面的气泡，砼应分层振捣均匀密实，使气体排净，严格控制砼分层厚度，一般为振动棒振捣作用部分长度的1.25倍，且不大于500mm，每一振点的振捣延续时间应使砼表面呈现浮浆和不再沉落（一般约20—30S）。使用插入式振捣器振捣时应遵循快插慢拨的原则，插点要均匀排列，逐点移动，不得漏振，移动间距不大于振动作用半径的1.5倍，插入下层砼内深度应不小于50mm。泌水处理在砼浇注过程中，及时将水泥浆和泌水排到一端，用软轴泵抽出，以消除对砼层间粘能力的影响，提高砼的密实度及抗裂性能。砼初凝时间因采用缓凝型减水剂木质磺酸钙外加粉煤灰及现阶段自然温度，本工程初凝时间为三小时。砼振捣及表面处理施工现场设12名专业振捣工，10名专业持灰工分两班作业，管理人员每班设两个质检员，其中1名负责浇注顺序，第一次振捣及厚度、标高施工的监督，另一名负责第2次振捣、两次抹压施工的监督。每工作班设一名实验员及技术员对砼坍落度进行检测，对二次振捣、对两次拌压的时间进行指导并监督全部施工过程。标高厚度的控制是利用模板内测设的水平标高控制，用抹子，刮杆抹平。二次振捣最佳时间为初凝前1-2小时，即施工现场砼表面开始收浆时进行第2次振捣，用插入式振捣器，振捣至砼表面不在产生浮浆，气泡及不再下沉为宜。第1次拌压是在第2次振捣后，砼表面收浆即进行拉板搓压，第2次拌压时间以人站在砼表面上出现轻微脚印为准，先用木抹子压光，以消除砼干缩、沉降和塑性收缩产生的表面裂缝，增加砼内部的密实度。砼的测温.1测温系统布置离地面1.5米高度，露天不宜破坏处设3个普通温度计测量大气温度，气温取温度的平均值，在每个砼管口设移动的测温头1个测量砼的入模、温度，用普通温度计测量砼的原材料、砼的出罐温度即砼表面温度。所有测温孔均应编号绘制测温孔布置图。（1）测温制度，测温工作由专人负责，在同一时间内均读取数据，24小时不间断测温。（2）在砼入模72小时以内，每间隔2小时测温一测，同时测定环境温度。（3）在砼砼入模72-168小时以内，每个4小时测温一次，同时测定环境温大体积砼浇筑前度。（4）根据测温记录进行分析采取措施，控制砼内外温差在20℃以内。5、质量控制：此项工作由项目部工程管理部直接负责，区域专职技术质量员负责实施，对处理情况进行跟踪监督，以确保今后砼强度的发展，使砼施工的观感质量得到突破。现场派专职人员24小时轮流看护，做好现场记录工作，对现场发生的突发事件，能现场解决的及时解决，不能解决的立即反映到项目部及监理甲方组织研究解决。6、安全文明施工措施6.1建立以项目经理为第一安全生产责任者的安全生产指挥体系，各部门负责人应以身作则，将安全和文明施工责任具体落实到位，由项目经理组织考核。以达到本工程在安全、质量、效益、成本、文明施工等方面全国一流水平。6.2对进入该项目施工的各专业队伍，由项目部组织按规定审核各项资质合格后，在开工前与其签订分包合同和安全协议，并在安监部门备案。对全员进行安全教育、培训、考试，经考试合格后，发放胸卡，方准进场。各分项工程的安全施工和文明施工管理，由项目部生产职能部门负责管理和布置，安监部门负责监察。6.3建立健全了各级安全生产责任制6.4对各操作班组在开工前做好技术交底、安全交底及签发安全作业指导书；严格控制操作过程，严禁违章违规事件发生，做到奖罚得体。6.5合理安排操作人员的工作时间，避免因疲劳引起的不良后果。6.6施工道路应及时撒水以防灰尘四处弥漫，砼运送过程中散落的砼应及时清理，保证现场文明施工要求。7、大体积混凝土验算计算过程的常（变）量取值砼标号C303天表面温度21℃砼比热0.963天中心温度41℃砼密度2400kg/mm37天表面温度25℃常数e2.7187天中心温度39℃砼泊松比v0.18砼入模温度12℃砼最终弹性模量3.0×104构件厚度3.2m保温材料的导热系系数0.1每立方米砼水泥用用量384kg保温材料的透风系系数2.03天每千克水泥水化化热314kJ与水泥品种和砼入入模温度有关关的常数m0.37天每千克水泥水化化热354kJ说明：砼中心温度是根据砼的水化热绝热温升值计算的。砼收缩变形不同条件影响的修正系数水泥品种M1水泥细度M2骨料M3水灰比M4水泥浆量M5普通水泥1.030001.00砾砂0.51.2125％1.2龄期M6环境相对湿度WM7L/AM8操作方法M9配筋率M103（7）1.025％1.250.211机械振捣10.0031.007.1、自约束裂缝控制计算书:（龄期为3天）、计算原理(依据<<建筑施工计算手册>>)浇筑大体积混凝土时，由于水化热的作用，中心温度高，与外界接触的表面温度低当混凝土表面受外界气温影响急剧冷却收缩时，外部混凝土质点与混凝土内部各质点之间，相互约束，使表面产生拉应力，内部降温慢受到自约束产生压应力。则由于温差产生的最大拉应力和压应力可由下式计算:式中σt、σc——分别为混凝土的拉应力和压应力(N/mm2)；E(t)——混凝土的弹性模量(N/mm2)；α——混凝土的热膨胀系数(1/℃)△T1——混凝土截面中心与表面之间的温差(℃)ν——混凝土的泊松比，取0.15－0.20。由上式计算的σt如果小于该龄期内混凝土的抗拉强度值，则不会出现表面裂缝，否则则有可能出现裂缝，同时由上式知采取措施控制温差△T1就有可有效的控制表面裂缝的出现。大体积混凝一般允许温差宜控制在20℃－25℃范围内。、计算:取E0=3.00×104N/mm2,α=1×10-5,△T1=20.00℃,ν=0.181)混凝土在3d龄期的弹性模量,由公式:计算得:E(3)=0.71×104N/mm22)混凝土的最大拉应力由式:计算得:σt=1.15N/mm23)混凝土的最大压应力由式:计算得:σc=0.58N/mm24)3d龄期的抗拉强度由式:计算得:ft(3)=1.22N/mm2结论:因内部温差引起的拉应力σt不大于该龄期内混凝土的抗拉强度值，所以不会出现表面裂缝7.2、混凝土浇筑前裂缝控制计算书:（龄期为3天）、计算原理(依据<<建筑施工计算手册>>):大体积混凝土基础或结构(厚度大于1m)贯穿性或深进的裂缝，主要是由于平均降温差和收缩差引起过大的温度收缩应力而造成的。混凝土因外约束引起的温度（包括收缩）应力（二维时），一般用约束系数法来计算约束应力，按以下简化公式计算：式中σ——混凝土的温度(包括收缩)应力(N/mm2)；E(t)——混凝土从浇筑后至计算时的弹性模量(N/mm2)，一般取平均值；α——混凝土的线膨胀系数,取1.0×10-5；△T——混凝土的最大综合温差(℃)绝对值，如为降温取负值；当大体积混凝土基础长期裸露在室外，且未回填土时，△T值按混凝土水化热最高温升值(包括浇筑入模温度)与当月平均最低温度之差进行计算；计算结果为负值，则表示降温；T0——混凝土的浇筑入模温度(℃)；T(t)——浇筑完一段时间t,混凝土的绝热温升值(℃)；Ty(t)——混凝土收缩当量温差(℃)；Th——混凝土浇筑完后达到的稳定时的温度，一般根据历年气象资料取当年平均气温(℃)；S(t)——考虑徐变影响的松弛系数，一般取；R——混凝土的外约束系数，当为岩石地基时，R＝1；当为可滑动垫层时，R＝0，一般土地基取；νc——混凝土的泊松比。、计算:取:S(t)=0.19，R＝0.30,γ=0.18；Ec=3.0×104;T(3)=30.8℃;e=2.718;1)混凝土3d的弹性模量由式：计算得:E(3)=0.71×1042)最大综合温差△T=-6.41℃3)基础混凝土最大降温收缩应力,由式：计算得:σ=0.03N/mm24)不同龄期的抗拉强度由式:计算得:ft(3)=1.22N/mm25)抗裂缝安全度:K=1.22/0.03=40.67>1.15满足抗裂条件7.3、保温法温度控制计算书:（龄期为3天）、计算公式(依据<<建筑施工计算手册>>).1保温材料所需厚度计算公式：式中δi----保温材料所需厚度(m)；h----结构厚度(m)；λi----结构材料导热系数(W/m.K)；λ----混凝土的导热系数,取2.3W/m.k；Tmax---混凝土中心最高温度(℃)；Tb---混凝土表面温度(℃)；Ta---混凝土表面温度(℃)；K---传热系数的修正值。、计算参数(1)混凝土的导热系数λ=2.3(W/m.k)(2))保温材材料的导热系系数λi=0..10(W//m.K)(3))大体积积混凝土结构构厚度h=33.20(mm)；(4))混凝土土表面温度TTb=21.000(℃)；(5))混凝土土中心温度TTmax=411.00(℃℃)；(6))空气平平均温度Ta=12.000(℃)；(7))透风系系数K=2..00。、计算结果保温材料所需厚度度δi=0..06(m))。7.4、自约束裂裂缝控制计算算书:（龄期为7天）、计算原理(依依据<<建筑施工工计算手册>>>)浇筑大体积混凝土土时，由于水水化热的作用用，中心温度度高，与外界界接触的表面面温度低，当当混凝土表面面受外界气温温影响急剧冷冷却收缩时，外外部混凝土质质点与混凝土土内部各质点点之间相互约约束，使表面面产生拉应力力，内部降温温慢受到自约约束产生压应应力。则由于于温差产生的的最大拉应力力和压应力可可由下式计算算:式中σt、σc———分别为混混凝土的拉应应力和压应力力(N/mm2)；E(t)——混凝土的的弹性模量((N/mm2)；α——混凝土的热膨膨胀系数(1/℃)△T1——混凝土截面中中心与表面之之间的温差((℃)ν——混凝土的泊松松比，取0..15－0.20。由上式计算的σtt如果小于该该龄期内混凝凝土的抗拉强强度值，则不不会出现表面面裂缝，否则则则有可能出出现裂缝，同同时由上式知知采取措施控控制温差△T1就有可有效效的控制表面面裂缝的出现现。大体积混混凝一般允许许温差宜控制制在20℃－25℃范围内。、计算:取E0=3.000×104N/mm2,α=1×100-5,△T1=14.000℃,ν=0.1881)混凝土在在7d龄期的弹弹性模量,由公式:计算得:E(7)=1.440×104N/mm22)混凝土的的最大拉应力力由式:计算得:σt=1.600N/mm223)混凝土的的最大压应力力由式:计算得:σc=0.800N/mm224)7d龄期期的抗拉强度度由式:计算得:ft(7)=1..78N/mmm2结论:因内部温温差引起的拉拉应力σt不大于该龄龄期内混凝土土的抗拉强度度值，所以不不会出现表面面裂缝7.5、混凝土浇浇筑前裂缝控控制计算书:（龄期为7天）、计算原理(依依据<<建筑施工工计算手册>>>)大体积混凝土基础础或结构(厚度大于1mm)贯穿性或深深进的裂缝，主主要是由于平平均降温差和和收缩差引起起过大的温度度收缩应力而而造成的。混混凝土因外约约束引起的温温度（包括收收缩）应力（二二维时），一一般用约束系系数法来计算算约束应力，按按以下简化公公式计算：式中σ——混凝土土的温度(包括收缩)应力(N/mm2)；E(t)——混凝土从从浇筑后至计计算时的弹性性模量(N/mm2)，一般取平平均值；α——混凝土的线膨膨胀系数,取1.0×10-5；△T——混凝土的最大大综合温差((℃)绝对值，如如为降温取负负值；当大体体积混凝土基基础长期裸露在室外外，且未回填填土时，△T值按混凝土土水化热最高高温升值(包括浇筑入模温度))与当月平均均最低温度之之差进行计算算；计算结果果为负值，则则表示降温；TT0——混凝土的的浇筑入模温温度(℃)；TT(t)——浇筑完一一段时间t,,混凝土的绝绝热温升值((℃)；TTy(t)———混凝土收缩缩当量温差((℃)；TTh——混凝土浇浇筑完后达到到的稳定时的的温度，一般般根据历年气气象资料取当当年平均气温(℃)；SS(t)——考虑徐变变影响的松弛弛系数，一般般取；RR——混凝土的的外约束系数数，当为岩石石地基时，RR＝1；当为可滑滑动垫层时，R＝0，一般土地基取；νc——混凝土的泊松松比。、计算:取S(t)=0.19，R＝0.30,,γ=0.188；1)混凝土7d的弹性模模量由式：计算得:E(7)=1.440×1042)最大综合合温差△T=0.311℃3)基础混凝凝土最大降温温收缩应力,,由式：计算得:σ=1.12N//mm24)不同龄期期的抗拉强度度由式:计算得:ft(7)=1..78N/mmm2满足抗裂条件7.6、保温法温温度控制计算算书:（龄期为7天）、计算公式(依依据<<建筑施工工计算手册>>>)保温材料所需厚度度计算公式：：式中δi-----保温材料所所需厚度(m)；h-----结构厚度(m)；λi